值得借鉴的那些“治霾”大招

<正>近两年,PM2.5这个概念在中国从陌生到熟知,给国人带来深深的困扰。雾霾侵袭暴露出经济发展中存在的一些问题,也再次警示政府要加快转变传统治理思维,多做一些有前瞻性的规划工作,少一些被现实逼出来的仓促政策;企业要推进清洁生产,减少有污染气体的排放;个人要尽可能绿色出行,     

北京市大气颗粒物中Cd的地球化学分布特征及其生态风险评估

采集北京市11个区县内的大气颗粒物样品,分析了TSP、PM10、PM2-5的含量分布特征,重金属元素Cd在大气颗粒物中的地球化学分布特征及其生态风险,结果表明：北京市3种粒径的大气颗粒物中PM2-5的超标幅度最大,并且PM10中载带的重金属大部分都集中在PM2-5中。除密云、通州地区外,Cd元素在不同粒级大气颗粒物中浓度的高低表现为 TSP＞PM10＞PM2-5;不同功能区相比,公园中大气颗粒物中Cd元素浓度明显高于农田区和教育区,因此公园的环境质量问题应该引起相关部门的关注。研究区内不同粒径大气颗粒物中Cd元素的非致癌风险较小,但与其他地区相比,海淀区的非致癌风险较高,大气颗粒物超标幅度最大,因此应该重视海淀区的环境健康问题。     

青岛近海秋末冬初悬浮颗粒物中部分金属元素的组成与影响因素研究

2008年11月末在青岛近海和胶州湾11个站点采集表层和底层海水中的悬浮颗粒物(SPM)样品,经消解后用等离子体发射光谱法测定了Al、Ca、Fe、Mg、Mn、Ti和Ba、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Sr、V、Zn共15个金属元素以及P的含量,结合SPM和元素含量聚类分析的结果探讨了秋末冬初青岛近海SPM的来源以及金属元素组成的影响因素.SPM含量范围在1.7～16.1mg/L之间,平均为7.9 mg/L;SPM来源以陆源风化产物为主,生物生产有较小的贡献.SPM中Ti、Fe、Mn、Mg、Al、V、Co、Sr和Ni的含量相对恒定,且主要受陆源输入的控制;Ca和P除受陆源影响外,生物生产亦有附加贡献.离陆地相对较远的区域表层海水SPM中Pb、Zn和Ba、Cr、Cu的含量较高,特别是Pb和Zn的富集因子较大,可能受到了潜在的污染影响.Ti的恒定性以及与SPM的良好相关性代表着在青岛近海可用Ti作为颗粒物陆源指示元素,且优于Al.     

长江口及其邻近海域表层水中溶解Mn浓度的季节变化特征

锰（Mn）是海洋中的生命必需痕量元素。河口位于河流和海洋的交界区域,其对Mn的改造作用会影响陆源Mn向海输送的生物地球化学过程。本研究使用自动固相萃取-电感耦合等离子体联用技术对2019年9月（秋季）、2021年3月（春季）和2021年7月（夏季）长江口及其邻近水域的表层溶解Mn浓度进行了测定和分析。结果显示,溶解Mn的平均浓度和河口行为表现出了季节性差异：夏季的溶解Mn浓度最高,表现为先移除后添加的分布特征;秋季的溶解Mn浓度次之,表现为添加型分布;春季的溶解Mn浓度最低,表现为保守型分布。显著性分析结果表明,长江携带的溶解Mn仅在淡水端元浓度值较高的季节会显著影响长江口及其邻近水域溶解Mn的分布;当长江淡水端元浓度值较低时,长江口溶解Mn则受多种生物地球化学过程的共同主导。长江口的中低盐度海水中高悬浮颗粒物浓度是造成该区域溶解Mn移除的重要因素,而高盐度海水中溶解Mn的添加机制则有待进一步研究。     

吉林省典型城市大气颗粒物主要排放源成分谱对比研究

为建立吉林省典型城市大气颗粒物排放源源成分谱数据库,保障源解析结果的准确性,采用X射线荧光光谱分析技术对典型城市大气颗粒物主要排放源（道路尘、扬尘、建筑尘、土壤风沙尘、燃煤锅炉尘）的无机化学组分进行分析。结果表明：吉林市、白城市、通化市和四平市4个城市排放源成分谱组分含量虽有不同,但主量成分均为地壳组分;SiO₂含量在土壤风沙尘中最高,道路尘中最低,Ca含量在建筑尘中最高。元素富集因子分析表明：人类活动对道路尘元素Pb的富集贡献较大,主要来自汽车尾气排放;扬尘元素Pb、Zn、As有较高富集,具有道路尘、燃煤锅炉尘特征;建筑尘元素Ca富集显著;土壤风沙尘受人类活动影响较小,主要为自然源贡献;燃煤锅炉尘中元素As富集因子＞60,属极强扰动。     

上海市大气颗粒物与能见度的关系

大气能见度成为当前区域大气环境研究的重要指标,不同粒径的颗粒物对能见度的影响有着显著的区别。本研究在线连续监测了上海市嘉定区2008年11月—2009年1月不同粒径大气颗粒物质量浓度和粒子数浓度的日变化,同步收集了相同区域空气水平能见度的数据。比较不同粒径大气颗粒物质量浓度与空气水平能见度和颗粒物消光系数的相关性,结果表明：中值粒径为0.4 μm和0.65 μm的大气颗粒物对上海嘉定空气水平能见度的影响最显著;中值粒径为0.17 μm、0.26 μm、0.40 μm和0.65 μm的大气颗粒物对颗粒物的消光系数影响较大。该相关系数的分布趋势与各种组分(SO42-、NO3-、NH4+、OC和EC)的粒径分布十分一致,证明了这五种组分是影响大气颗粒物消光系数的重要原因。     

砂土的流体动力学方程与本构模型的比较

目前砂土材料连续力学方程建模有两种途径,一种是源自于论证Navier-Stokes方程时所用的方法,称为流体动力学方法,主要针对普通固体、普通流体、超流、液晶、高聚物、颗粒物质等材料,它的基本做法是先给出守恒变量（如能量、动量、熵等）和对称破缺变量（如弹性应变、量子相位等）的一般运动方程,再用与具体材料有关的热力学函数和迁移系数来封闭它们;另一种方法是本构模型法,针对有塑性固体、非牛顿流体、砂土材料等材料,该做法特点是直接构建应力、应变、应力率、应变率、速度、密度、温度等变量之间的函数关系,并以此来封闭连续和牛顿方程。近年来采用这两种方法建立的砂土方程在文献上都有报道,因此,有必要对两者的特色、科学基础、适用范围,包括概念上的和具体方程等,进行比较,作为颗粒物理与土力学之间跨学科交流的一种尝试和沟通。通过比较得出,两种建模途径对表征砂土状态的完备变量集、屈服面、与塑性有关的耗散等使用了很不一样的思路和方程。     

高通量深海海水原位采样及分级过滤系统

深海悬浮颗粒物((含浮游微生物)的研究具有重要意义,但深海大洋中多数海域悬浮物的丰度很低,其研究需要较多水样(一次过滤水样超过200L,甚至达到1000L以上),传统方法用采水器采水后甲板过滤费时费力。基于此,本文研制了一种高通量深海海水采样及分级过滤装置,装置包括总成深海泵、过滤装置、数据采集与控制装置,以及支撑架体、供电部件、连接机构和流量计等辅助部件。过滤装置分三级过滤(分别放置0.22、1和5μm孔径的滤膜,并可根据需要更换组合),控制装置采用深度触发和时间触发两种工作模式,并可配套安装CTD、荧光计等海洋环境参数测量设备。针对调查站点,将若干套(如3套)高通量深海海水采样及分级过滤系统分一定间隔悬挂于深海绞车缆线上,可以同步进行相应水层的海水原位过滤,从而形成多水层同步高通量原位多级过滤,以获取浮游微生物等悬浮颗粒物样品。该原位取样系统具有多层同步高通量过滤和分级采样的特点,现已被应用于海洋科考航次中,为深海悬浮颗粒物(含浮游微生物等)的研究提供了一种简约高效的样品获取方法。     

大气颗粒物中铅的序列提取与分析表征

用石英纤维滤膜采集大气颗粒物样品,采用序列提取的方法把铅的总量分成环境可迁移态、碳酸盐和氧化物态、有机质和残渣态3个分量,用石墨炉原子吸收分光光度法测定铅的浓度,仪器检出限为1μg/L。对实际大气颗粒物样品进行序列提取,5份平行的序列提取3个分量测定及加和值的RSD分别为7.1%、3.3%、7.3%、5.0%。该样品三级序列提取的加和值(756μg/g)约为总量测定(738μg/g)的102%,两组数据一致性良好,且环境可迁移态、碳酸盐和氧化物态、有机质和残渣态的铅分别为加和值的64%、17%和20%。对几种典型的铅污染源排放样品进行序列提取和分析测定,不同源排放样品的形态特征各有特点,说明该序列提取的方案是可行的,达到了将不同形态的铅化合物分开的目的。     

南京市主城区大气颗粒物来源探讨

在2005-05-03——05-27期间,用Anderson九级采样器在南京市两个采样点采集大气气溶胶样品,同时进行了部分排放源的采集。用X射线—荧光光谱仪(XRF)分析得到气样及源样中PM10的化学成分,分析了南京市大气气溶胶的元素质量谱分布,进行了PM10的富集因子分析,并应用化学质量平衡法(CMB)计算各类源对气溶胶PM10的贡献。结果表明,各类污染源对南京市气溶胶PM10的贡献率分别为:建筑尘(35.45%)、煤烟尘(22.13%)、土壤尘(20.27%)、硫酸盐(5.43%)、汽车尘(4.61%)、海盐(1.91%)、冶炼尘(1.69%)、其它源(8.51%)。文中还结合了南京市TSP和PM2.5的来源解析结果,分析了南京市不同粒径气溶胶颗粒物的污染特征。